紊碳

紊碳

紊碳(chaoite)是指碳的一種同素異形體。1968年在德國里斯隕石坑的石墨片麻岩中發現,是最先發現的一種炔碳;外觀呈銀白色,又稱為白碳(white carbon);晶胞中所含碳原子數超過一百(石墨晶胞只含4個原子),晶胞中原子的排布乍看起來顯得紊亂,所以最初命名為紊碳。作為一種晶體,碳原子在晶胞內的排列,實際上當然十分規整有序,並不紊亂。

基本介紹

  • 中文名:紊碳
  • 外文名:chaoite
  • 學科:冶金工程
  • 領域:能源
  • 範圍:冶煉
  • 釋義:指碳的一種同素異形體
簡介,存在及生成,晶體結構與性能,

簡介

紊碳(chaoite)是指碳的一種同素異形體。1968年在德國里斯隕石坑的石墨片麻岩中發現,是最先發現的一種炔碳;外觀呈銀白色,又稱為白碳(white carbon);晶胞中所含碳原子數超過一百(石墨晶胞只含4個原子),晶胞中原子的排布乍看起來顯得紊亂,所以最初命名為紊碳。作為一種晶體,碳原子在晶胞內的排列,實際上當然十分規整有序,並不紊亂。

存在及生成

在石墨片麻岩中與石墨共生,呈極細的白色條帶,與石墨條帶平行交織在一起(圖1)。頻寬3-15μm。在很多隕石坑中都有發現。隕石撞擊地面產生激波,激波誘發的極高溫度使坑內有機物質碳化並蒸發,由此產生的氣態碳分子,冷凝結晶成為紊碳。在很多天然石墨中也發現少量紊碳,用雷射照射或電阻加熱,把熱解石墨或多晶石墨加熱到2700-3000K,約半分鐘,用液氮猝熄,生成的紊碳附著在石墨表面,成為石墨表面的一層銀白色鍍膜。電爐煉鋼中石墨電極尖端上附著著的白色物質,其中也含紊碳。用雷射聚焦照射金剛石的(111)面,碳蒸氣及液碳微滴驟冷凝結,甚至炭黑在常溫下,在空氣中用雷射聚焦照射等等,都可產生紊碳。
紊碳
圖1

晶體結構與性能

紊碳晶體具有六方結構。晶胞參數:ao=0.8489nm,co=1.4078nm,晶胞含碳原子數Z=144,晶胞體積V=0.976m,晶胞密度d=2.94g/cm。晶胞由含有12個碳原子的疊烯鏈,平行於C軸而構成。紊碳是疊烯型炔碳的一種。微晶聚結成片狀或樹枝狀(圖2)。單晶透明,具有雙折射能力。多晶的反射色,由於很多晶面的散射,呈銀白色或亮灰色。晶體密度很大也很硬,硬度比B4C(維氏硬度37.8GPa)還大。
紊碳晶體能經受75eV高能電子束的轟擊,表明晶體很穩定。紊碳在高溫下也十分穩定,在空氣中500℃下也難以氧化,轉化為氧化物的速率遠低於石墨,利用這個性質可以把與之共存的石墨去掉,得到濃縮的、甚至純淨的紊碳。
紊碳
圖2

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